我國CCUS減排需求有多大？哪個(gè)行業(yè)將成CCUS應用重點(diǎn)？

近日，《中國碳捕集利用與封存年度報告(2023)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報告》)正式發(fā)布。這一報告由科技部中國21世紀議程管理中心、全球碳捕集與封存研究院、清華大學(xué)聯(lián)合牽頭，組織北京大學(xué)、浙江大學(xué)、中國石油大學(xué)、中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、國家能源集團等單位共同編制完成。

《報告》旨在為中國在應對氣候變化、降低碳排放和實(shí)現碳中和目標方面提供科學(xué)依據和戰略指導。根據聯(lián)合國政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì )(IPCC)第六次氣候變化評估第三工作組報告，要實(shí)現2℃目標，當前全球CO2排放預算僅剩約11500億噸，然而在2010-2019年間，全球CO2排放量已約占這一預算的1/3。

科技部中國21世紀議程管理中心處長(cháng)、報告召集人張賢研究員告訴本報記者：“在不可能完全放棄化石能源的條件下，CCUS(碳捕集利用與封存)技術(shù)作為碳中和技術(shù)組合不可或缺的重要組成部分，是實(shí)現《巴黎協(xié)定》溫控目標的關(guān)鍵技術(shù)手段和托底技術(shù)保障。”

CCUS技術(shù)已經(jīng)成為中國碳中和技術(shù)體系中不可或缺的重要組成部分

《報告》顯示：“隨著(zhù)應用場(chǎng)景的拓展，CCUS技術(shù)已經(jīng)成為中國碳中和技術(shù)體系中不可或缺的重要組成部分，是化石能源近零排放的唯一技術(shù)選擇、鋼鐵水泥等難減排行業(yè)深度脫碳的可行技術(shù)方案、未來(lái)支撐碳循環(huán)利用的主要技術(shù)手段。”

近年來(lái)，隨著(zhù)國際應對氣候變化合作進(jìn)程的不斷推進(jìn)和技術(shù)體系的快速發(fā)展，CCUS技術(shù)的外部條件和內在需求發(fā)生了顯著(zhù)改變。首先，CCUS技術(shù)發(fā)展需求愈加緊迫。目前，中國面臨的國際減排壓力和國內減排需求與日俱增。中國碳中和目標的提出意味著(zhù)國內碳減排目標由相對減排量向絕對減排量轉變，減排策略由能源雙控向碳排放雙控過(guò)渡。持續趨緊的外部約束和落實(shí)國家碳達峰碳中和目標的內部需求推動(dòng)CCUS由戰略?xún)浼夹g(shù)快速升級為現實(shí)解決方案，其技術(shù)定位、發(fā)展方向和未來(lái)部署需要進(jìn)一步研究。此外，CCUS技術(shù)的應用場(chǎng)景正在得到進(jìn)一步拓展。CCUS新技術(shù)、新項目不斷涌現并實(shí)現突破。CCUS公眾認可度也進(jìn)一步提升。

據了解，近年來(lái)，中國CCUS技術(shù)和示范取得長(cháng)足發(fā)展。首個(gè)百萬(wàn)噸級CCUS項目?齊魯石化-勝利油田項目正式投產(chǎn)并注氣運行;包鋼集團擬建成鋼鐵行業(yè)200萬(wàn)噸CCUS全產(chǎn)業(yè)鏈示范工程，目前一期50萬(wàn)噸示范項目已經(jīng)開(kāi)工建設;中海油、廣東省發(fā)展和改革委員會(huì )、殼牌(中國)有限公司和?？松梨?中國)投資有限公司簽署了大亞灣區CCUS集群研究項目諒解備忘錄，擬共同建設中國首個(gè)海上規?；疾都c封存產(chǎn)業(yè)集群。

在CCUS公眾認可度方面，全球碳捕集與封存研究院于2022年發(fā)布的《全球碳捕集與封存現狀2022》報告顯示，當前全球共有196個(gè)CCUS商業(yè)設施，總捕集能力超過(guò)2.4億噸CO2/年，較2021年新增了61個(gè)正在籌備中的CCUS項目。示范項目的成功及風(fēng)險監測技術(shù)水平的提高，促進(jìn)了公眾對CCUS風(fēng)險的科學(xué)認知，有效提高了公眾對CCUS技術(shù)的接受度。

中國CCUS減排需求大，火電行業(yè)將成CCUS應用重點(diǎn)

張賢給記者提供了一組數據，對中國全行業(yè)中CCUS技術(shù)的應用以及未來(lái)減排需求進(jìn)行了綜合分析，預測碳達峰碳中和目標下中國CCUS減排需求為：2025年約為2400萬(wàn)噸/年(1400～3100萬(wàn)噸/年)，2030年將增長(cháng)到近1億噸/年(0.58～1.47億噸/年)，2040年預計達到10億噸/年左右(8.85～11.96億噸/年)，2050年將超過(guò)20億噸/年(18.7～22.45億噸/年)，2060年約為23.5億噸/年(21.1～25.3億噸/年)(圖1)。

圖1 中國各行業(yè)CCUS減排需求

分行業(yè)看，考慮到中國目前的發(fā)電裝機容量和能源安全的硬約束，火電行業(yè)將是CCUS的應用重點(diǎn)，預計2060年可通過(guò)CCUS實(shí)現約10億噸/年的CO2減排量;鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)在提高生產(chǎn)效率和達到生產(chǎn)峰值后將仍有部分CO2需要通過(guò)CCUS實(shí)現減排;到碳中和前夕，國內仍將有一部分溫室氣體排放無(wú)法通過(guò)常規技術(shù)手段完成減排，BECCS技術(shù)(生物質(zhì)能碳捕集與封存)、DAC技術(shù)(直接空氣捕集)預計將貢獻5～8億噸/年的CO2移除量。

那么，我國CO2的封存能力如何?封存地主要分布在那些區域?

《報告》顯示，中國理論地質(zhì)CO2封存容量約為1.21萬(wàn)億噸～4.13萬(wàn)億噸，主要包括咸水層、油氣田等地質(zhì)構造。例如，中國油田主要集中于松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地和準噶爾盆地，已探明油田可封存約200億噸CO2，其中適宜封存的油藏容量約50億噸CO2。中國氣藏主要分布于鄂爾多斯盆地、四川盆地、渤海灣盆地和塔里木盆地，中國已探明氣藏最終可封存約150億噸CO2。深部咸水層的封存容量為0.16～2.42萬(wàn)億噸，塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地、渤海灣盆地、珠江口盆地等大中型沉積盆地，封存容量較大，封存條件相對較好。

從源匯分布情況看，中國新疆、陜西、內蒙古等西北地區化石能源資源豐富，與塔里木盆地、鄂爾多斯盆地等陸上封存地匹配度較高。東北、華北和川渝地區碳源與渤海灣盆地、松遼盆地、四川盆地和蘇北盆地等大中型沉積盆地空間匹配相對較好。華東大部分地區和華南地區能源消費密集，CO2大量集中排放，陸上適合封存的盆地少、封存容量小，且受人口密集分布等影響，封存選址較為困難;近海盆地具有分布廣、封存容量大、安全與穩定性高等優(yōu)勢，可根據源匯匹配情況考慮實(shí)施海上地質(zhì)封存的可行性。